양자컴 얼마나 믿을 수 있나…IBM, 정확성 검증해 ‘상용화 난제’ 해결 작성일 08-12 21 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">계산 오류 탐지하도록 회로 설계<br>15분 만에 문제 풀고 결과도 검증<br>유효 논리 오류율 10분의 1로 줄여<br>“양자이점 시대 진입…연구 등 활용”</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="6N5nJQhDvB"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5ea461c985b15e76c3604b3f5af06dcad171dc7d8d4b8f8b24d61c6d2e2b3ae1" dmcf-pid="Pj1Lixlwyq" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/12/seouleconomy/20260812174730083ujyk.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="83iZHvfzSb" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/12/seouleconomy/20260812174730083ujyk.jpg" width="658"></p> </figure> <p contents-hash="9760df382cc3d1cf6b3390725d134d2a4b3616766bc70423dd8969116d724aed" dmcf-pid="QAtonMSrTz" dmcf-ptype="general">IBM 양자컴퓨터가 고전 컴퓨터로는 현실적으로 수행하기 어려운 복잡한 계산을 15분 만에 처리하면서 그 결과가 얼마나 정확한지까지 검증하는 데 성공했다. 고전 컴퓨터보다 빨리 계산하는 데 그치지 않고 ‘양자컴퓨터가 내놓은 답을 믿을 수 있느냐’는 오랜 난제를 풀 실마리를 제시했다는 평가가 나온다.</p> <p contents-hash="455fadf46350dbef359d1003730ed40cb18ff2d1dcccf5799ffff2d29ab8af57" dmcf-pid="xcFgLRvmW7" dmcf-ptype="general">IBM과 미국 시카고대 연구진은 지난달 28일 논문 예고 사이트 아카이브(arXiv)에 ‘검증 가능한 고충실도 복잡 회로 샘플링’을 공개하고 30일 이 같은 성과를 발표했다. 연구진은 새로 설계한 양자회로를 적용해 고전 컴퓨터의 한계를 넘어서는 계산과 결과 검증을 동시에 달성했다고 밝혔다. 제이 갬베타 IBM 리서치 총괄은 “우리는 이제 확실히 양자 이점(quantum advantage)의 시대에 들어섰다”고 말했다.</p> <p contents-hash="61e981399a7e818a44f615169b438fb9b07e949559e423d43641407af8b89b4d" dmcf-pid="yugF1YPKSu" dmcf-ptype="general">양자 이점은 특정 계산에서 양자컴퓨터가 고전 컴퓨터로는 현실적으로 달성하기 어려운 성능과 효율을 내는 것을 의미한다. 연구자들은 이를 확인하기 위해 그동안 무작위 회로 샘플링(RCS)을 활용해왔다. 양자컴퓨터에 복잡한 회로를 실행하도록 한 뒤 고전 컴퓨터가 같은 결과를 효율적으로 재현할 수 있는지 비교하는 방식이다.</p> <p contents-hash="017c1a5735a56508a6b9ed97a7856d33d7c15185aca8b67764b91dd7504f662c" dmcf-pid="W8s9bUgRyU" dmcf-ptype="general">문제는 양자컴퓨터의 성능이 높아질수록 결과를 검증하기가 오히려 어려워진다는 점이다. 고전 컴퓨터의 계산 능력을 넘어선 문제를 풀었다고 해도 같은 계산을 고전 컴퓨터로 되짚을 수 없다면 정답 여부를 확인할 길이 없다. 양자 이점을 입증하려면 계산 능력과 결과의 신뢰성을 함께 보여줘야 하는 셈이다.</p> <p contents-hash="cd4a423cb3e8a9624ef395bf44619ec0021ca7233e978515edc3b85dfa78e4f4" dmcf-pid="Y6O2KuaeWp" dmcf-ptype="general">연구진은 이를 해결하기 위해 RCS와 같은 수준의 계산 난도를 유지하면서도 계산 도중 오류를 탐지할 수 있도록 양자회로를 새로 설계했다. 실험은 IBM의 ‘헤론’ 프로세서로 수행됐다. 물리 큐비트 여러 개를 묶어 오류에 강한 큐비트 하나처럼 작동시키는 ‘논리 큐비트’ 70개를 동원해 논리 2큐비트 연산 2415회와 논리 T게이트 468회를 수행했다. 오류 정정 부호로 회로를 인코딩하고 오류가 감지된 실행을 걸러낸 결과 유효 논리 오류율은 물리 오류율의 10분의 1 수준으로 떨어졌다.</p> <p contents-hash="4a7782e82e6c5b0fa897bfb4d4d611225a81295aa5a751882490e6b091833519" dmcf-pid="GPIV97NdC0" dmcf-ptype="general">이 방식으로 IBM 양자컴퓨터가 계산을 마치는 데 걸린 시간은 약 15분이었다. 연구진은 “현재 가장 앞선 고전 시뮬레이션 기법을 동원해도 같은 계산을 수행하려면 현실적으로 감당하기 어려운 시간이 든다”고 설명했다. 속도에서 고전 컴퓨터의 한계를 넘어선 데 더해 계산이 얼마나 정확하게 수행됐는지를 통계적으로 평가할 수 있었다는 점이 이번 연구의 핵심이다.</p> <p contents-hash="420215317596a417cbf468f540e5925b8426ac65ec642f22ddb7b36733a3e114" dmcf-pid="HQCf2zjJC3" dmcf-ptype="general">다만 대가는 작지 않다. 약 350만 회의 실행 가운데 최종적으로 채택된 표본은 2051개로 채택률은 0.06%에 못 미친다. 연구진이 논리 큐비트로 표현한 70개도 오류를 정정하며 계산을 이어가는 내결함성 큐비트가 아니라 오류가 감지되면 해당 실행을 폐기하는 오류 검출 단계의 큐비트다.</p> <p contents-hash="20e1ab13308ee6702ad047af85cb6b23f1af43675bd8151325d1f0df2db8b7b4" dmcf-pid="Xxh4VqAiyF" dmcf-ptype="general">이번 성과는 양자컴퓨팅의 활용 범위를 더 복잡한 문제로 넓힐 기반을 마련했다는 평가를 받는다. 결과에 대한 신뢰 확보는 양자컴퓨터가 실험실을 벗어나 연구·산업 현장에 쓰이기 위한 전제 조건으로 꼽힌다. 신약·소재 개발이나 복잡한 최적화처럼 정답을 미리 알 수 없는 문제일수록 결과의 신뢰도가 중요해서다. 소우믹 고시 시카고대 연구원은 “검증 기술의 발전이 차세대 양자컴퓨터의 실질적인 응용 가능성을 열 것”이라고 내다봤다.</p> <p contents-hash="4b5e5c6dbdf046f78887e318c43241da36c178b7be286fef8468becfd1f86919" dmcf-pid="ZMl8fBcnSt" dmcf-ptype="general">장형임 기자 jang@sedaily.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 서울경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 '안타까운 기권' 안세영 마침내 돌아온다, 세계선수권 '3년 만의 우승' 정조준 08-12 다음 연세대 ‘나이트호크 양자컴’ 세계 두번째 구축…연산량 40% 늘린다 08-12 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
